阿卜杜拉国王科技大学 KAUST团队选择了一种简单的技术，使用铵盐四正丁基氟化铵作为n-掺杂剂，共轭聚合物P-90作为混合导体
信用:KAUSTHeno Hwang 掺杂通常用于改善半导体器件的性能，但以前在电子传输或n型有机电子材料方面并不成功
现在，KAUST开发的一种方法使用掺杂剂，一种提高n型半导体聚合物电子性能和水稳定性的添加剂，来生产第一个水稳定的n掺杂有机电化学晶体管，称为光电晶体管
有机电化学晶体管由塑料混合导体组成，即同时传导离子和电子电荷的有源半导体层
这些混合导体允许光电转换元件将电解质和生物液体中的离子信号转换成电子信号
然而，n型有机半导体的性能落后于它们的空穴传输对应物在由生物系统决定的环境中的性能，这是发展逻辑电路和晶体管阵列的主要障碍
目前提高有机电致发光器件电子性能的方法包括合成新的塑料混合导体
KAUST团队选择了一种简单的技术，使用铵盐四正丁基氟化铵作为n-掺杂剂，使用含有萘和噻吩单元的共轭聚合物P-90作为混合导体
研究小组将掺杂剂和半导体溶解在两种不同的溶液中，然后将它们混合
“这项技术可以在任何实验室使用，不需要化学家或专家，”前考斯特博士后亚历山德拉·帕特森说，他在萨西卡·伊纳尔的指导下领导了这项研究
研究人员发现，有效的氮掺杂取决于将铵阳离子与其氟阴离子分离
该盐将氟阴离子转移到聚合物中，产生氟化的p90自由基和p90阴离子自由基
由此产生的离域和不成对的电子改善了有机电致发光器件中的电化学掺杂
考斯特研究人员开发了第一个水稳定的氮掺杂OECT，为商业上可行的生物电子学铺平了道路
荣誉:塔尼亚·伊达尔戈 该盐还通过减少和平滑表面纹理来充当形态添加剂，导致在聚合物膜上形成聚集体，这有助于膜中的电荷传输
佩特森解释说:“盐的双重作用影响了混合传导的电子和离子两个方面。”
研究人员测试了有机发光二极管在空气和水中的运行稳定性，以及在生物介质中储存时的保质期
“有机电致发光器件和氮掺杂机制非常稳定，”帕特森说
这是一项巨大的成就，因为尽管所研究的聚合物被设计为稳定的，但是n型掺杂剂在电化学操作条件下通常是不稳定的，尤其是在空气和水溶液中
该团队目前正致力于开发这些用于生物电子应用的氮掺杂有机发光二极管的长保质期和运行稳定性，如葡萄糖传感器和酶燃料电池
他们还在评估用于监测细胞离子通道活动以及构建下一代微型阳离子传感器的潜在用途
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